Индикатор заряда аккумулятора 12 В на трёх светодиодах

Индикатор показывает напряжение аккумулятора тремя светодиодами. Красный горит при 11,5 В и ниже, жёлтый — от 11,5 до 13,5 В, зелёный — выше 13,5 В.

Пороги задают стабилитроны и цепочки диодов, а светодиоды включают транзисторы.

Схема измеряет напряжение, а не ёмкость: по цвету можно оценить, идёт ли зарядка и не пора ли заряжать аккумулятор, но не узнать точный остаток заряда. Для точного определения нужен вольтметр или нагрузочная вилка.

Ниже — схема и пороги, как читать показания, как собрать и проверить индикатор, ограничения и частые ошибки.

Схема

Аккумулятор подключают между клеммами A и B. Три диапазона напряжения показаны в таблице.

Напряжение	Светодиод	Значение
11,5 В и ниже	Красный	Разряжен, нужна зарядка
От 11,5 до 13,5 В	Жёлтый	Промежуточный диапазон: заряжен ли аккумулятор, не говорит
Выше 13,5 В	Зелёный	Идёт зарядка

Пороги задают стабилитроны и цепочки диодов 1N4148: пока напряжение не достигнет суммы падений на цепочке, соответствующий транзистор закрыт.

Как читать показания честно

Схема измеряет напряжение, а не ёмкость. По данным компании CTEK из материала о зарядке аккумулятора, напряжение покоя полностью заряженного обычного свинцового аккумулятора около 12,7 В и выше, а AGM — около 12,8 В и выше. Это ниже порога зелёного светодиода, 13,5 В.

Поэтому зелёный нужно читать как «напряжение выше обычного покоя, идёт зарядка». Красный на стоянке — повод заряжать.

Жёлтый горит от 11,5 до 13,5 В: и у заряженного аккумулятора (около 12,7 В), и у сильно разряженного. В покое он не говорит, заряжен ли аккумулятор. Это проверяют вольтметром, сверяя показание с паспортом или с ориентиром CTEK.

Пороги ориентировочные: напряжение покоя зависит от типа аккумулятора, температуры и времени после нагрузки. Точные значения для вашего аккумулятора смотрите в паспорте.

Сборка и проверка

Индикатор собирается на небольшой плате. Проверка проста, если есть регулируемый источник.

1. 1
   Соберите схему.По рисунку, соблюдая цоколёвку транзисторов и полярность светодиодов.
2. 2
   Подайте напряжение.От регулируемого источника или аккумулятора через выключатель.
3. 3
   Проверьте пороги.Меняйте напряжение и сверяйте с мультиметром: красный должен гореть при 11,5 В и ниже, зелёный — выше 13,5 В.
4. 4
   Подберите стабилитроны.Если пороги уплыли, подбирайте детали: допуск стабилитронов влияет на результат.

Подключайте индикатор к аккумулятору через выключатель: схема потребляет небольшой ток постоянно.

Что можно доработать

Ниже — четыре направления. Они не обязательны, но улучшают работу.

• 
  Выключатель.Подключайте схему только когда нужно, чтобы не расходовать аккумулятор.
• 
  Другие пороги.Меняйте стабилитроны: пороги определяются суммой напряжений стабилитрона и падений на диодах.
• 
  Корпус.Поместите схему в корпус с отверстиями для светодиодов, а провода защитите от замыканий.
• 
  Предохранитель.Поставьте небольшой предохранитель в провод плюса: он защитит схему при замыкании.

Для расчёта резисторов светодиодов пригодится калькулятор резистора для светодиода.

Типовые ошибки

Где пригодится сегодня

Для автомобиля, лодочного мотора, ИБП со свинцовой батареей и зарядного устройства. В новой машине напряжение есть на приборной панели, но в гараже и на самодельных зарядках такой индикатор всё ещё нужен.

Что в итоге

Подходит: быстрая оценка по напряжению. Не подходит: точное определение заряда — для этого нужен вольтметр или нагрузочная вилка.

Остальные материалы по проводке и аккумулятору собраны в обзоре «Автоэлектрика своими руками». Дальше читайте о времени работы от аккумулятора и о том, как выбрать зарядное устройство.

Частые вопросы

Почему зелёный светодиод не горит, когда аккумулятор заряжен?

Напряжение покоя заряженного аккумулятора ниже порога зелёного (13,5 В), поэтому в покое горит жёлтый. Он горит и у частично разряженного аккумулятора.

Зелёный загорается при зарядке, когда напряжение выше. Заряжен ли аккумулятор в покое, покажет вольтметр; если зелёный не горит и при зарядке, проверьте пороги и стабилитроны.

Можно ли оставить индикатор подключённым к аккумулятору?

Лучше через выключатель: схема потребляет небольшой ток постоянно и со временем разряжает аккумулятор.

Если индикатор нужен постоянно, измерьте его ток мультиметром и оцените по статье о времени работы от аккумулятора.

Почему красный светодиод горит при запуске двигателя?

При запуске стартёр просаживает напряжение, и индикатор показывает красный ложно. Это нормально для этой схемы.

Оценивайте состояние аккумулятора в покое, а не во время пуска. Если красный горит и в покое, аккумулятор разряжен.

Можно ли использовать индикатор для 24 В?

Нет: пороги заданы для 12 В. Для другого напряжения нужно менять стабилитроны и цепочки диодов.

Если вам нужен индикатор для другого напряжения, пересчитайте пороги по напряжению стабилитронов. Проверьте их мультиметром.

Где купить детали для индикатора?

Транзисторы BC547 и BC557, стабилитроны BZX79C10 и BZX79C12, диоды 1N4148 продаются в российских магазинах радиодеталей.

Если нужных стабилитронов нет, подберите близкие по напряжению и проверьте пороги. Светодиоды берите яркие.

Калькуляторы для аккумуляторов

• Время зарядки и работы от аккумулятораСколько заряжать и сколько проработает от заряда
• Перевод mAh ↔ AhЁмкость аккумулятора и время работы от неё
• Резистор для светодиодаСопротивление, номинал E24 и мощность гасящего резистора